Question

9．小莉同學(xué)進行“測量小燈泡的電功率”的實驗，圖甲是實物連接圖，其中電源電壓是4V，小燈泡的額定電壓為2.5V．

（1）圖甲已連接部分電路，請用筆畫線代替導(dǎo)線按照電路圖將電路連接完整，使滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的電阻變大．
（2）小莉同學(xué)連接好電路后，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片P，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是C
A．電流表斷路  B．小燈泡短路  C．小燈泡斷路  D．滑動變阻器斷路
（3）排除故障后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P到圖示位置時，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，其示數(shù)為2.2V；若他想測量小燈泡的額定功率，應(yīng)將圖甲中的滑片P向C（填“C”或“D”）端移動，使電壓表的示數(shù)為2.5V．
（4）小莉同學(xué)多次移動滑動變阻器的滑片P，記下多組對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，并繪制成如圖丙所示的圖象．根據(jù)圖象信息，可算出小燈泡的額定功率是0.5W，通過圖象還可以發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的，這一現(xiàn)象表明：燈絲的電阻與溫度有關(guān)．
（5）一位小組成員將圖甲中的小燈泡更換成定值電阻，電路其他部分不改變，他還可以完成的探究實驗是B．
A．探究電流的磁場強弱與電流大小的關(guān)系     B．探究電流與電壓的關(guān)系
C．探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）滑動變阻器正確地連接在電路中，必須“一上一下”，滑動變阻器接入電路阻值的大小與接線方法和滑片位置都有關(guān)系；
（2）閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮，且電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明電路出現(xiàn)斷路問題，并且在電壓表兩接線柱之間；
（3）由圖丙所示電壓表確定電壓表量程與分度值，讀出電壓表示數(shù)，根據(jù)電壓表示數(shù)與燈泡額定電壓間的關(guān)系確定滑動變阻器滑片的移動方向；
（4）據(jù)圖象找出燈泡在額定電壓下的電流，根據(jù)電功率公式P=UI求出燈泡的額定功率；燈絲的電阻隨溫度的升高而增大；
（5）電流跟電阻和電壓同時有關(guān)，燈泡換成定值電阻，電阻一定，可以探究電流跟電壓的關(guān)系．

解答 解：（1）滑動變阻器正確地連接在電路中，必須“一上一下”，要使接入電路的電阻最大，接線柱需要選擇左上左下；如圖所示：

（2）電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，說明問題出在電壓表兩接線柱之間的電路：小燈泡處斷路；故選C；
（3）由圖丙所示電壓表可知，電壓表量程是0～3V，分度值是0.1V，電壓表示數(shù)是2.2V＜2.5V，
由電路圖乙可知，要使燈泡正常發(fā)光，應(yīng)向C端移動滑動變阻器滑片，使滑動變阻器接入電路的阻值減小，燈泡兩端的電壓增大，直到等于2.5V為止；
（4）據(jù)圖象能看出，燈泡在2.5V的額定電壓下的電流是0.2A，故此時的額定功率是P=UI=2.5V×0.2A=0.5W；通過圖象還可以發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化，說明燈絲的電阻與溫度的變化有關(guān)．
（5）小燈泡更換成定值電阻，能保持電阻不變，通過改變電壓來改變電流能探究電流跟電壓的關(guān)系．
故答案為：（1）見上圖；（2）C；（3）2.2；C；（4）0.5；燈絲的電阻與溫度的變化有關(guān)；（5）B．

點評 本題涉及電流表的讀數(shù)、滑動變阻器的使用、電功率的計算、U-I圖象，雖綜合性強，但都屬于基礎(chǔ)知識，難度適中．